專利名稱：一種污水生態(tài)處理組合工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于污水處理技術領域，具體地說是一種預處理-人工濕地污水生態(tài)處理組合工藝。
背景技術：
人工濕地污水處理是污水生態(tài)處理最重要的類型之一，它是將污水有控制地投配到土地上，利用土壤-濕生植物-微生物復合系統(tǒng)的物理、化學、生物學特征對污水中的水肥資源加以回收利用，對污水中可降解污染物進行凈化的工藝技術，它不僅起到污水凈化的作用，而且通過營造濕地環(huán)境，形成獨特的自然人工復合生態(tài)景觀。以人工濕地系統(tǒng)為代表的污水生態(tài)處理系統(tǒng)具有投資低，出水水質好、抗沖擊力強、增加綠地面積、改善和美化生態(tài)環(huán)境、操作簡單、維護和運行費用低廉等眾多優(yōu)點。
人工濕地污水生態(tài)處理技術自20世紀70年代以來得到廣泛應用，但處理系統(tǒng)占地面積過大嚴重限制了該技術在我國的應用，而且，在北方地區(qū)，冬季過低的氣溫也嚴重限制了該項技術的應用范圍(文獻1孫鐵珩、周思毅等，城市污水土地處理系統(tǒng)技術指南，1997，北京，中國環(huán)境科學出版社；文獻2高拯民、李憲法等，城市污水土地處理利用設計手冊，1991，北京，中國標準出版社)。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的提供一種可以提高污水的處理效率、不受地區(qū)、氣溫限制并且占地面積較小的污水生態(tài)處理組合工藝。
本發(fā)明技術方案是采用可控式浮動生物床技術作為系統(tǒng)的預處理部分，同時對潛流型人工濕地內部結構進行優(yōu)化，實現(xiàn)浮動生物床技術與人工濕地污水生態(tài)處理技術的有機結合；浮動生物床工藝中冬季與春夏秋季采用不同的運行方式(通過不同的氣水比控制)，在保證處理效果的同時，最大限度地降低污水處理系統(tǒng)的運行費用，同時人工濕地污水生態(tài)處理系統(tǒng)與城市生態(tài)景觀建設實現(xiàn)有機結合；工藝流程為取污水經過調節(jié)池后由水泵提升至浮動生物床系統(tǒng)進行預處理，浮動生物床出水經沉淀池沉淀后進入潛流濕地系統(tǒng)，污泥濃縮后清運；其中所述浮動生物床工藝參數為在非植物生長季節(jié)，控制浮動生物床系統(tǒng)的氣水比為8∶1-10∶1；在植物生長季節(jié)，控制浮動生物床系統(tǒng)氣水比為3∶1-4∶1；所述潛流型人工濕地系統(tǒng)為水平流與垂直流相結合的布水方式；所述濕地系統(tǒng)由亞粘土層、砂土層以及礫石填料層以及底部的防滲層組成；所述礫石填料層為4～8層不同粒徑的礫石層，自上而下、粒徑由小到大布置，第一礫石層與底層礫石層的直徑為d20-d30毫米、中間礫石層直徑分別為d5-d15毫米、d10-d25毫米依次設置；所述防滲層為粘土、防水布、粘土三層依次設置；經潛流型濕地后的部分污泥可經提水泵站提升，再次進入浮動生物床系統(tǒng)。
本發(fā)明具有如下有益效果1.本發(fā)明將浮動生物床技術與人工濕地污水生態(tài)處理技術有機結合，預處理工藝采用可控式浮動生物床技術，濕地處理采用潛流型人工濕地系統(tǒng)，其中潛流型濕地為水平流與垂直流相結合的布水方式，既可以提高污水的處理效率(進水COD280mg/L，BOD120mg/L，出水可達COD50mg/L，BOD10mg/L)，又可以保證系統(tǒng)的終年運行。
2.采用本發(fā)明污水處理系統(tǒng)處理生活污水不受地區(qū)、氣溫限制。在冬季，由于提高了浮動生物床系統(tǒng)的氣水比(8∶1～10∶1)，使浮動生物床系統(tǒng)出水可以達到城鎮(zhèn)二級污水處理廠二級標準，浮動生物床系統(tǒng)出水經人工濕地系統(tǒng)處理后可達到再生水回用于景觀水體的水質標準。在夏季，由于降低了浮動生物床系統(tǒng)氣水比(3∶1～4∶1)，使浮動生物床系統(tǒng)的出水優(yōu)于常規(guī)一級處理出水，充分利用人工濕地系統(tǒng)的凈化功能，系統(tǒng)出水水質達到再生水回用于景觀水體的水質標準。
3.占地面積小，處理1m3/d污水僅需占地2～4m2。
4.采用本發(fā)明可以將人工濕地污水生態(tài)處理系統(tǒng)與城市生態(tài)景觀建設實現(xiàn)有機結合，并特別適用于我國北方地區(qū)。


圖1為本發(fā)明工藝流程圖。
圖2為本發(fā)明潛流型濕地系統(tǒng)結構示意圖。
圖3-1為圖2中散水管或集水管鉆孔截面結構示意圖。
圖3-2為圖2中散水管或集水管鉆孔側面結構示意圖。
具體實施例方式
實施例1處理對象為典型生活污水，COD280mg/L，BOD120mg/L，采用圖1所示工藝進行處理。污水經過調節(jié)池(格柵、沉砂池)，由水泵提升至浮動生物床系統(tǒng)進行預處理，浮動生物床出水進沉淀池，沉淀池出水進入水平潛流構筑濕地系統(tǒng)，污泥濃縮后清運(部分污泥可經提水泵站提升，再次進入浮動生物床系統(tǒng))。
預處理過程中，植物生長季節(jié)(夏季)采用一級處理和間歇曝氣的運行方式，僅保證浮動生物床填料達到懸浮狀態(tài)，浮動生物床系統(tǒng)的特點是氣水比為3∶1，可去除污水中約1/3以上的CODCr，CODCr降到160～180mg·L-1，BOD5降至70-80mg·L-1，可以滿足濕地進水的水質要求；非植物生長季節(jié)(冬季)則增加曝氣量(本實施例浮動生物床系統(tǒng)氣水比為8∶1)，提高系統(tǒng)運行負荷，出水可以達到CODCr值100-120mg·L-1，BOD5值50mg·L-1，可減少由于冬季溫度降低，濕地處理負荷與處理效率下降對出水效果的影響，能夠保障系統(tǒng)冬季穩(wěn)定運行。
如圖2、3所示，經過浮動生物床處理后的污水進入水平流與垂直流相結合的復合型潛流濕地，濕地系統(tǒng)由亞粘土層、砂土層以及4層不同粒徑的礫石填料層以及防滲層組成，自上而下4層礫石的直徑分別為25～30、8～10、15～20、20～30毫米。底部為防滲層，防滲層依次為粘土、防水布、粘土三層防護，保證系統(tǒng)出水的回收與利用，種植植物為蘆葦。在春夏秋季，人工濕地系統(tǒng)的進水COD160-180mg·L-1，BOD570-80mg·L-1，出水COD低于50mg·L-1，BOD5低于10mg·L-1。
濕地系統(tǒng)的散水管上每10-15cm有4個直徑為1cm的布水圓孔，保證系統(tǒng)的均勻布水；集水系統(tǒng)包括集水管(與散水管結構相同)和集水渠，集水管外接可調高度的排水管，將處理后的污水收集后由集水渠排出。布水管和散水管均為PVC管，所述第一礫石層與散水管高度基本相同，將大部分污水布于第一礫石層中，污水在濕地系統(tǒng)中水平推流與垂直流運動相結合，流經各層礫石填料層后，濕地系統(tǒng)中的凈化效率顯著提高。
實施例2與實施例1不同之處在于本實施例中人工濕地的植物種類為茭白。
植物生長季節(jié)(夏季)采用一級處理和間歇曝氣的運行方式，僅保證浮動生物床填料達到懸浮狀態(tài)，浮動生物床系統(tǒng)氣水比為4∶1；非植物生長季節(jié)(冬季)則增加曝氣量(本實施例浮動生物床系統(tǒng)氣水比為10∶1)。
經過浮動生物床處理后的污水進入水平流與垂直流相結合的復合型潛流濕地，濕地系統(tǒng)由亞粘土層、砂土層以及6層不同粒徑的礫石填料層以及防滲層組成，自上而下6層礫石的直徑分別為20～25、5～10、10～15、15～20、20～25、25～30毫米。
其效果進水COD280mg/L，BOD120mg/L，出水COD50mg/L，BOD10mg/L。
相關比較例用常規(guī)活性污泥法處理同類污水，出水COD100mg·L-1，BOD530mg·L-1。
權利要求
1.一種污水生態(tài)處理組合工藝，其特征在于以浮動生物床技術為預處理工藝，采用潛流型人工濕地系統(tǒng)，將浮動生物床技術與人工濕地污水生態(tài)處理技術有機結合，具體流程為將污水經過調節(jié)池后由水泵提升至浮動生物床系統(tǒng)進行預處理，浮動生物床出水經沉淀池沉淀后進入潛流濕地系統(tǒng)，污泥濃縮后清運。
2.按照權利要求1所述污水生態(tài)處理組合工藝，其特征在于所述浮動生物床工藝參數為在非植物生長季節(jié)，控制浮動生物床系統(tǒng)的氣水比為8∶1～10∶1；在植物生長季節(jié)，控制浮動生物床系統(tǒng)氣水比為3∶1～4∶1。
3.按照權利要求1所述污水生態(tài)處理組合工藝，其特征在于所述潛流型濕地系統(tǒng)采用水平流與垂直流相結合的布水方式。
4.按照權利要求1所述污水生態(tài)處理組合工藝，其特征在于所述潛流型濕地系統(tǒng)由亞粘土層、砂土層以及礫石填料層以及底部的防滲層組成，自上而下布置。
5.按照權利要求5所述污水生態(tài)處理組合工藝，其特征在于所述礫石填料層為4～8層不同粒徑的礫石層，自上而下、粒徑由小到大布置，第一礫石層與底層礫石層的直徑為d20-d30毫米、中間礫石層直徑分別為d5-d15毫米、d10-d25毫米依次設置。
6.按照權利要求5所述污水生態(tài)處理組合工藝，其特征在于所述防滲層為粘土、防水布、粘土三層依次設置。
7.按照權利要求1～6之一所述污水生態(tài)處理組合工藝，其特征在于經潛流型濕地后的部分污泥可經提水泵站提升，再次進入浮動生物床系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明屬于污水處理技術領域，具體公開一種預處理－人工濕地污水生態(tài)處理組合工藝。它是以浮動生物床技術為預處理工藝，采用潛流型人工濕地系統(tǒng)，將浮動生物床技術與人工濕地污水生態(tài)處理技術有機結合，具體流程為將污水經過調節(jié)池后由水泵提升至浮動生物床系統(tǒng)進行預處理，浮動生物床出水經沉淀池沉淀后進入潛流濕地系統(tǒng)，污泥濃縮后清運。采用本發(fā)明可以提高污水的處理效率，它不受地區(qū)、氣溫限制并且占地面積較小。
文檔編號C02F3/00GK1590312SQ0313390
公開日2005年3月9日 申請日期2003年9月4日 優(yōu)先權日2003年9月4日
發(fā)明者陳曉東, 賈宏宇, 常文越, 林陽, 孫鐵珩, 周啟星, 華濤, 孫俊 申請人:沈陽環(huán)境科學研究院, 中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所